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Hitzewellen verschärfen die Ozonverschmutzung in Indien und bedrohen die öffentliche Gesundheit
In Indien lösen intensive Hitzewellen einen gefährlichen Anstieg der bodennahen Ozonverschmutzung aus, ein giftiges Gas, das durch chemische Reaktionen zwischen Luftschadstoffen und Sonnenstrahlung entsteht. Während dieser Episoden erreichen die Ozonkonzentrationen im Norden des Landes Spitzenwerte von 85 bis 110 Mikrogramm pro Kubikmeter und überschreiten damit deutlich die für die Gesundheit empfohlenen Grenzwerte. Diese Werte sinken in der Regel nach drei bis vier Tagen wieder, doch die Auswirkungen auf die Bevölkerung bleiben länger bestehen.
Die zwischen 2004 und 2024 gesammelten Daten zeigen einen regelmäßigen Anstieg des Ozons in mehreren Regionen, insbesondere im Westen des Himalaya, im Nordwesten, an der Westküste und im nordzentralen Indien. In diesen Gebieten liegt der jährliche Anstieg zwischen 0,07 und 0,98 Mikrogramm pro Kubikmeter. Die immer häufigeren und intensiveren Hitzewellen fallen mit systematischen Überschreitungen der gesundheitlichen Grenzwerte zusammen, mit Häufigkeiten von 39 bis 115 % je nach Jahr und Region.
Bodennahes Ozon ist ein sekundärer Schadstoff, der durch die Wechselwirkung von Stickoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen, Kohlenmonoxid und Sonnenlicht entsteht. Seine Anreicherung wird durch stabile Wetterbedingungen begünstigt, wie anhaltende Hochdruckgebiete, die den Wind blockieren und die Ausbreitung der Schadstoffe verringern. In Indien treten diese Episoden vor allem zwischen März und Juni auf, vor dem Eintreffen des Monsuns, einer Zeit mit maximaler Sonneneinstrahlung und seltenen Niederschlägen.
Die gesundheitlichen Folgen sind schwerwiegend. Im Jahr 2024 wurden fast 26.500 zusätzliche Todesfälle durch chronische Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen auf die kombinierte Belastung durch Hitze und Ozon während der Hitzewellen zurückgeführt. Diese Krankheiten, wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung und koronare Herzkrankheiten, verschlimmern sich durch die kombinierte Wirkung von extremer Hitze und Verschmutzung. Die Hitze beschleunigt nämlich die Bildung von Ozon, während dieses Gas die Atemwege reizt und den oxidativen Stress im Körper erhöht.
Die am stärksten betroffenen Regionen umfassen Rajasthan, Gujarat, Punjab, Haryana, Madhya Pradesh, Uttar Pradesh und Delhi, wo die Temperaturen 45 Grad überschreiten können. Im Westen des Himalaya führen steigende Temperaturen und eine abnehmende Schneebedeckung zu Veränderungen im Energieaustausch zwischen Boden und Atmosphäre, was die Ozonkonzentrationen weiter verstärkt. Auch die Küstenregionen, wie in Gujarat und Maharashtra, erleben Spitzenwerte, wenn auch weniger ausgeprägt, aufgrund des mäßigenden Einflusses des Meeres.
Wissenschaftler betonen, dass diese Phänomene sich mit dem Klimawandel voraussichtlich verschärfen werden. Prognosen deuten auf eine Zunahme von Häufigkeit, Intensität und Dauer der Hitzewellen hin, insbesondere in bereits gefährdeten Regionen. Die Wechselwirkungen zwischen Wetterbedingungen, Schadstoffemissionen und Klimaveränderungen schaffen einen Teufelskreis, in dem jedes Element die anderen verschlimmert.
Die Bildung von Ozon hängt auch von der Verfügbarkeit seiner Vorläufersubstanzen ab, wie Stickoxide und flüchtige organische Verbindungen, die von Fahrzeugen, Industrieanlagen, Kraftwerken und Biomasseverbrennung ausgestoßen werden. Im Nordwesten Indiens spielen beispielsweise Agrarbrände und Industrieemissionen eine wichtige Rolle beim Anstieg der Ozonwerte während der Hitzewellen. Der Wind transportiert diese Schadstoffe dann über weite Strecken und beeinflusst so auch Regionen, die weit von den Emissionsquellen entfernt sind.
Die am stärksten exponierten Bevölkerungsgruppen leben in den großen Ebenen des Ganges, wo die Bevölkerungsdichte hoch ist und es viele Verschmutzungsquellen gibt. Ältere Menschen, Kinder und Personen mit bereits bestehenden Atemwegs- oder Herzerkrankungen sind besonders gefährdet. Studien zeigen, dass jeder Anstieg von 10 Mikrogramm Ozon pro Kubikmeter während einer Hitzewelle das Risiko eines vorzeitigen Todes deutlich erhöht.
Die zugrundeliegenden Mechanismen sind komplex. Extreme Hitze begünstigt photochemische Reaktionen, die Ozon erzeugen, während stagnierende Luft dessen Ausbreitung verhindert. In bergigen Regionen wie dem Himalaya verstärkt die Topographie die Sonneneinstrahlung und begrenzt die Belüftung, wodurch Schadstoffe in Bodennähe gefangen bleiben. In Küstengebieten können dagegen hohe Luftfeuchtigkeit und Meeresbrisen manchmal die Ozonbildung reduzieren, jedoch nicht ausreichend, um die Auswirkungen der Hitzewellen auszugleichen.
Forscher bestehen auf die Dringlichkeit, schnell zu handeln, um diese Risiken zu begrenzen. Maßnahmen zur Bekämpfung der Luftverschmutzung und Strategien zur Anpassung an den Klimawandel müssen integriert werden. Ohne entschlossene Maßnahmen könnte die Kombination aus Hitze und Ozon in den kommenden Jahrzehnten zu einer großen gesundheitlichen Herausforderung werden, insbesondere in einem Land wie Indien, wo das urbane und industrielle Wachstum beschleunigt voranschreitet.
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DOI : https://doi.org/10.1038/s44407-026-00082-5
Titre : Heatwaves trigger severe surface ozone pollution in India: regional hotspots, trends and health effects
Revue : npj Clean Air
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Parambat Sangeetha; Jayanarayanan Kuttippurath